2014 Fiscal Year Research-status Report
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26640140
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| Research Institution | Mukogawa Women's University Junior College Division |
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Principal Investigator |
吉田 徹 武庫川女子大学短期大学部, 食生活学科, 教授 (00378952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福尾 惠介 武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (40156758)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ガラス化 / 常温保存 / LEAペプチド / クリプトビオシス / アガロースゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究のコンセプトは、自然界のいわゆる極限環境生物と知られている一群の生物が有する優れた耐性メカニズムであるクリプトビオシスを、試験管内で単純化したゲルモデル系で再現することによって、常温ガラス化に到達するための最適条件を見極めることにある。このため、初年度となる平成２６年度は、条件検討に適したアガロースゲルモデルの開発と、当研究室でも扱ってきた極限環境生物アルテミア（A. franciscana）の乾燥耐久卵で認められるクリプトビオシスの例を参考にして、ガラス化達成のために必要な条件検討を中心に行った。
まずガラスリングにより均質な円柱型アガロースゲルを作成し、減圧乾燥によってゲル内部の含水量は１０％程度まで低下し、見かけ上はほぼ完全に乾燥した状態となった。続いて一定時間常温で保存後、再水和させたゲルの粘弾性測定とゲル表面の電子顕微鏡観察によって、品質評価を行った。
その結果、糖質を添加していないインタクトなアガロースゲルでは、ゲル破断点が全く認められず（延性的破断）、ゲルの内部構造の破壊が顕著であったが、各種糖質を添加したアガロースゲルでは、明瞭なゲル破断点（弾性限界点）が確認でき、ゲルネットワーク構造が比較的保持されていることが明らかとなった。特に、トレハロース添加ゲルでは、すべての濃度で破断点が確認され、ゲル内部構造の良好な保持が推定された。
平成２６年度はゲルモデルでのガラス転移点の確認が最優先課題であったため、様々な組成からなるアガロースゲルを対象に、網羅的な示差走査熱量測定を実施し、減圧乾燥による脱水程度ごとのガラス化達成条件を検索した。その結果、４０℃の減圧乾燥後、100℃の真空乾燥時間を追加してゲル含水量が５％以下になった場合、特徴的なガラス転移点（Tg＝112.8℃）を示す基線シフトを今回初めて確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成２６年度は研究計画の全体の要となるトレハロース含有アガロースゲルモデル系における減圧乾燥後のガラス転移温度の検出に注力したため、想定以上の時間がかかった。基準物質を使った示差走査熱量測定の校正にも時間を要したが、安定した基線シフトの条件設定に試行錯誤を重ねたことが主な原因である。このため、トレハロースを添加したアガロースゲルにLEAペプチドまで添加するに至っておらず、予定していた研究発表の機会が得られなかったことから、やや遅れているという自己評価である。しかしながら、これらの一連の実験により、試験管内で単純化したゲルモデル系においてガラス転移点が突き止められたため、この前後の条件をターゲットとして、トレハロース濃度およびLEAペプチドを添加していくことが順次可能となり、今後の進捗状況については劇的に改善されることが想定される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２６年度中に減圧乾燥後のトレハロース含有アガロースゲルでガラス化状態の確認に至った意義は大きく、全く未知の領域であるトレハロースとLEAペプチド添加のモル比を決める際に、重要な糸口を与えるものである。平成２７年度の研究は、達成されたガラス化条件を念頭に実験を進めていくことが可能になるため、研究計画の変更や新たな課題設定は今のところ必要ないと考えている。今後は当初の予定通り、LEAペプチドなどの乾燥耐性のある機能タンパク質成分を添加することで、真空乾燥温度をなるべく常温に近づけ、アガロースゲルの品質を維持させたままガラス化が可能な条件を調べていく予定である。
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